PENGEMBANGAN SISTEM TLMER DTKENDALIKAN

COUNTER DIGITAL DENGAN SENSOR INIFRA MERAN

BERBASIS MIKROKONTROLER AT89C51

PERPUSTAKAAN UNIV. MEGERI PADANG TEqH TERDAFTAR -.

JUDUL :-

KEPALA

Drs. YhlNACDl.M.?i .--.-------. - -.-- Nip. ~ClF~1;~i - je! ; ;so;,:' '1 " J . ' "

Disampaikan Pada Seminar Nasional Fisika Universitas Andalas

di Padang Tanggal 03 September 2007

Oleh

,srizal,

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI PADANG

2007

PENGEMBANGAN SISTEM TIMER DIKENDALIKAN COUNTER --,---..- . - DIGITAL DENGAN SENSOR MFRA MERAH BER&Y

MIKROKONTROLER AT89C51 j - I C I & , ' - k \

Staf Pengajar Jurusan Fisika FMTPA Universitas Negeri Padang

ABSTRACT

Time is an important Physical quantities because many Physics events '

connect with that time such as periodic motion. There are many periodic motion events in Physics such as circular motion, physical penrhrlum, spring oscillation, etc. Developing a system to determine parameters of periodic motion is important to be conducted to get an accuracy and precision of system. The general purpose of this research was to develop a design digital timer controlled counter with infiared sensor based microcontroller. On the other hand, the spec~fically purposes qf research were to determine accuracy andprecision of time and count display tool qf

system, and to determine accuracy and precision ofsystem in determining parameters of unform circular motion. This research could he classiJied into lahoratoly experiment. The data collection technique used direct and indirect measurement. The Data was analyzed by using graph technique and error theory analysis. Based on data analysis was founded two main result of this research as.follow: I). Accuracy and precision of system to count event and 20 measure time was high, and 2). Timer controlled counter system can determine parameters of unform circular motion well.

Key Word: Timer, counter, infrared, microcontroller, accuracy, precision

Pendahuluan

Timer merupakan saiah satu instrumen yang penting karena banyak diterapkan

dalam kehidupan sehari-hari. Beberapa penerapan timer dalam kehidupan seperti

pengaturan waktu pada oven, penghitungan waktu seorang pelari dari titik start

sampai finish, men&tung waktu yang diperlukan mobil bergerak dari satu lap ke lap

terakhir, menghitung waktu yang diperlukan suatu benda bergerak dari suatu posisi ke

posisi lain dan sebagainya. Untuk menghitung waktu dari suatu peristiwa diperlukan

suatu instrumen timer yang akurat dan teliti.

Dalam fisika pengukuran terhadap waktu sering dilakukan karena begitii

banyak peristiwa fisika yang berubah dengan wakhi. Sebagai contoh pengukuran

waktu pada gerak lums horizontal, gerak jatuh bebas, gerak melingkar, gerak

parabola, gerak osilasi harmonik, pengisian dan pengosongan kapasitor, pelurulian zat

radioaktif dan sebagainya. Dalarn menentukan nilai suatu parameter fisika maupun

hubungan antara variabel sering didahului dengan pengukuran terhadap waktu.

Untuk pengukuran waktu di laboratorium seringkali digunakan stopwatch,

namun instrumen ini memiliki beberapa kelemahan seperti bekerja secara manual,

sering tejadi kesalahan dalam pembacaan, krlrang tepatnya penekanan tombol start

saat benda mulai bergerak dan tombol stop saat benda berhenti. Start stop timer

digtal merupakan suatu instrumen elektronik yang dapat diterapkan untuk mengatasi

permasalahan ini.

Pada eksperimen gerak periodik seperti gerak melingkar, ayunan matematis,

dan getaran pegas disarnping diperlukan pengukuran waktu juga dilakukan penentuan

jumlah cacahan. Pengukuran waktu dan jumlah cacahan dapat digunakan unmk

menentukan perioda dan ftekuensi dari suatu gerak gerak periodik. Pada saat ini

masih kegiatan eksperimen gerak periodik yang melakukan pengukuran waktu

menggunakan stopwatch dan menghitung jumlah cacahan secara manual.

Pengembangan suatu sistem untuk dapat menentukan jurnlah cacahan sesuai

dengan pilihan dan mengukur waktu secara otomatis perlu dilakukan untuk

mendapatkan hasil eksperimen yang lebih baik. Dengan dasar ini peneliti merasa

tertarik untuk mengembangkan sistem timer dikendalikan counter digital dengan

sensor inframerah berbasis mikrokontroler AT89C51. Sistem yang dibangun dari

mikrokontroler memiliki beberapa keunggulan antara lain: memerlukan sedikit

komponen elektronika, ikuran dapat lebih kecil, dapat d i p r o g m ulang, lebih mudah

ditampilkan dalam bentuk digital, dan mudah diinterfacing ke komputer.

Berdasarkan latar belakang yang telah dikemukakan dapat dimmuskan masalah

dalatn penelitian ini yaitu: "Apakah sistem timer dikendalikan counter digital dengan

sensor ~nframerah berbasis mikrokontroler AT89C51 memiliki karakteristik statik

yang tingei dan dapat digunakan unttlk menentukan parameter gerak rnelingkar

beraturan '?. Karakteristik statik sistem yang diselidiki hanya ketepatan dan ketelitian,

sedangkan parameter gerak melingkar beraturan meliputi: frekuensi, kecepatan sudut,

danm kecepatan linear.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan ketepatan dan ketelitian

dari sistem unhlk mencacah peristiwa dan mengukur waktu dari jumlah cacahan yang

dipilih; unhtk menentukan hubungan waktu dengan jumlah cacahan, menentukan

kecepatan sudut, dan menentukan hubungan kecepatan sudut dan kecepatan linear

dengan tegangan yang diberikan pada motor DC pada gerak melingkar beraturan.

Hasil dari penelitian ini diharapkan memberikan kontribusi pada laboratoriurn fisika

untuk pengukuran waktu dan penenhlan jumlah cacahan, peneliti sebagai sumber ide

dan referensi untuk pengembangan penelitian tentang timer, dan instansi-instansi

yang memerlukan pengukuran waktu.

Teori

Wakht didefinisikan sebagai interval antara dua peristiwa, dan pengukuran

dari interval waktu ini dengan membuat perbanding dengan beberapa peristiwa yang

dapat diulang (Dally, J.W: 1993). Pengukuran waktu antara dua peristiwa adalah

sangat penting dalam beberapa studi eksperimental (Doebelin, E.0: 1990). Dalam

banyak kegiatan eksperirnen dalam bidang fisika pengukuran waktu secara tepat dan

teliti sering dilakukan.

Start stop timer digital men~pakan suatu je~lls instnunen elektronika dengan

waktu dapat dikontrol melalui tomb01 start untuk memulai dan stop untuk

menghentikan sr~atu peristiwa. Pengontrolan start stop dari timer dapat dilakukan

melalui sensor infiarnerah.

Sistem stan stop timer digital dibangun dari sensor intiamerah, rangkaian

pengolah sinyal, dan display digital. Rangkaian elektronika yang digunakan terdiri

dari multivibrator astab11 sebagai pemancar, multivibrator monostabil sebagai

penerima, mikrokontroler AT89C51 sebagai counter dan sebagai timer, decoder

dengan display digtal, dan catu daya teregulasi.

Sensor inframerah merupakan suatu piranti gallium arsenide (GaAs) yang

memancarkan cahaya dalam daerah inframerah biasanya di luar daerah pandangan

manusia (Leach, D.P: 1986). Infiamerah merupakan cahaya yang tidak tampak

dengan panjang gelombang selutar 7000 A'. Dengan panjang gelombang ini

menyebabkan inframerah tidak tampak oleh mata, namun radiasi panas yang

ditimbulkannya mash dapat terasa atau dideteksi.

Cahaya infiamerah mempunyai panjang gelombang yang panjang, namun tetap

tidak dapat menembus bahan-bahan yang tidak dapat melewatkan cahaya yang

nampak sehingga tetap mempunyai karakteristik seperti halnya cahaya yang nampak

oleh mata (Susanto, W.K: 2000). Dengan sifat seperti ini menyebabkan sensor

infiamerah dapat digunakan sebagai pemancar.

Sensor inframerah juga dapat berperan sebagai pemancar. Komponen ini dapat

berupa photodioda atau phototransistor yang akan mengkonversi energi cahaya

infiamerah menjadi pulsa-pulsa sinyal listrik. Komponen ini hams mampu

mengumpulkan sinyal infiamerah sebanyak mungkin sehingga pulsa sinyal listrik

yang dihasilkan kualitasnya cukup baik (Susanto, W.K: 2000).

Sensor infiarnerah dalam bentuk ZR LED dipasang pada keluaran rangkaian

multivibrator astabil berfhgsi sebagai pemancar. Rangkaian astabil adalah tipe

osilasi elektronik yang menghasilkan tegangan secara tenis menerus dari kondisi

tinggi ke rendah kemudian dari rendah ke tiiiggi dan seten~snya (Plant, M: 1985).

Disisi lain inframerah dalam bentuk IR module dipasang pada rangkaian multivibrator

monostabil befingsi sebagai penerirna. Rangkaian monostabil adalah suatu

rangkaian yang setiap ditrigger akan mem berikan tegangan keluaran tlngg untuk

suatu waktu yang belurn ditentukan sebelumnya, kemudian setelah selang waktu

tertentu, tegangan keluaran rangkaian akan kembali pada kondisi normal (Plant, hI:

1985).

Penentuan kapan start dan stop dari timer digital diprogram melalui

mikrokontroller. Suatu rmkrokontroler adalah suatu piranti chip tunggal yang berisi

memori untuk infomasi program dan data yang mempunyai logrka untuk pembacaan

kontrol input terprogram, pemanipulasian data , dan pengiriman output. Dengan kata

lain mikrokontroler dibangun sebagai suatu interface untuk inputloutput yang mampu

digunakan untuk sensor, aktuator dan komunikasi (Spasov, P : 1996). Pendapat ini

diperkuat oleh Iovine, J (2000) yang mengungkapkan " Kemampuan mikrokontroller

untuk menyimpan program tertentu membuatnya lebih unggul. Dalam ha1 ini program

dari suatu mikrokontroller digunakan untuk membuat keputusan didasarkan pada

situasi dan seleksi sebelumnya. Mikrokontroller memiliki kemampuan untuk

membentuk hngsi matematika dan logika".

Suatu fasilitas penting yang terdapat pada milcrokontroller adalah timer. Timer

ini merupakan suatu sen dari flip flop yang dibagi dengan dua dan menerima suatu

input sinyal sebagai sumber clock. Timer ini digunakan untuk ernpat keperluan yaitu

untuk pengontrolan waktu, untuk keperluan interval pewaktuan (interval timing),

untuk penghitungan peristiwa (event cozinting), dan untuk menghasilkan hazldrate

(Mackenzie, S: 1995).

Mikrokontroler sebagai start-stop tuner dikendalikan oleh dua pasang

transmiter dan recerver. Perhitungan wakh~ dimulai saat terjadi kondisi tinggi sesaat

pada bagian start yang dihasilkan ole11 multivibrator monostabil sehingga memicu

timer untuk mulai bekerja. Kondisi tinggi ini terjadi bila sensor IR LED I sebagai

transnvter dan It? modzlle I sebagai recelver terhalangi. Sebaliknya saat sensor IN

LED 11 dan IR module 11 dihalangi akan menghasilkan kondisi tinggi sesaat pada

bagan stop yang akan memicu mikrokontroler unhtk berhenti melakukan perhitungan

waktu.

Jalaru~ya waktu pada start stop timer digtal ditampilkan pada display digital.

Display ini terdiri decoder, saklar transistor, dan seven segment. Decoder merupakan

suatu rangkaian logka yang menerima suatu set input yang melukiskan bilangan

biner dan hanya mengaktifkan output yang berhubungan dengan bilangan input

(Tocci, R.J: 1995). Penggerak decoder seven segment adalah IC decoder yang dapat

digunakan untuk menggerakkan indikator seven segment (Malvino: 1995).

h.letodologi

Desain sistem timer dikendalikan counter digital berbasis mikrokontroler terdiri

dari dua bagian yaitu perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (sqfhuare).

Desain perangkat keras bertujuan untuk mengembangkan sistem timer dikendalikan

counter melalui kombinasi sensor inearnerah dan rangkaian dasar elektronika. Disisi

lain, desain perangkat lunak bertujuan untuk mengembangkan program assembly

yang akan disimpan pada mikrokontroler sehingga sistem akan beke j a sesuai dengan

yang diharapkan. Kedua desain ini dikombinasikan sehingga dapat membentuk suatu

sistem timer dikendalikan counter digital yang bekerja secara otomatis, utuh, dan

kompatibel.

Perangkat keras dari sistem pengontrolan waktu diskrit ini terdiri dari sensor

infiamerah, rangkaian pemancar infiamerah, rangkaian penerima inframerah,

mikrokontroler sebagai counter, mikrokontroler sebagai timer, display digital, dan

catu daya teregulasi. Secara urnum diagram blok dari sistem pengaturan waktu diskrit

berbasis mikrokontroler diperlihatkan pada Garnbar 1 :

I Catu Daya Teregulasi 1

Microcontroler 1 --+. Digital Transmitter Receiver Display 1

Selector 1 Microcontroller 2 Digital

Display 2 1 astimer 1 Gambar 1. Diagram Blok dari Sistem Timer Dikendalikan Counter

Desain software diarahkan pada pengembangan program untuk

mengoperasikan mikrokontroler sesuai dengan keperluan. Pernograman dapat

menggunakan bahasa assembly, C dan bahasa pemogram lainya yang kompatibel.

Dalam penelitian bahasa pemograrnan yang digunakan adalah bahasa Assembly yang

ditulis menggunakan software Read51. Bahasa assembly merupakan suatu bahasa

yang digunakan oleh programmer untuk mengetahui kode-kode bahasa mesin (Ayala

K. J :1997). Dalam sistem timer dikendalikan counter, mikrokontroler diprogam

sebagai pewaktu (timer) dan sebagai pencacah (counter) digital.

Algoritma program untuk pencacah secara urnum dapat dilukiskan melalui

beberapa 7 tahap yaitu: 1. Inisialisasi program, 2. Tentukan data cacahan, 3. Masukan

hasil cacahan, 4. Konversi heksa ke BCD, 5. Nyalakan seven segment, 6. Tunda 1 ms,

dan 7. Akhir program. Disisi lain algoritrna untuk timer terdiri dari 5 tahap yaitu:

Inisialisasi program, 2. konversi heksa ke RCD, 3. Nyalakan seven segment. 4).

Tunda I ms, dan 5). Akliir program.

Dalam penelitian ini instn~rrlen yang digunakan untuk mendapatkan data

meliputi alat ukur wakti~ seperti scaler counter sebagai alat standar untuk mengukur

wakti~ dan multimeter digital untuk mengukur tegangan dan mencek rangkaiai.

Disampins it11 diperlukan komponen dan bahan seperti sensor inframerah, IC 555,

mikrokontroler AT89CS 1. decoder, transistor, dioda, tahanan, kapasitor dan lain-lain.

Untuk mcnentukarl ketcpatar~ dalatrl penguhuran perlu dilakukan kalibrasi dengan alat

itkur standar dan melakukan pengukuran terhadap komponen yang digunakan. Untuk

menenti~kan ketelitian dilakukan pengukuran beberapa kali.

Teknik pengumpulan data yang akan digunakan pada penelitian ini adalah

secara pengukuran. Teknik pengikuran melipi~ti dua bagian yaitu pengukuran secara

langsung terhadap variabel yang akan diukur dan pengukuran secara tidak langsung.

Pengukuran secara langsimg artinya variabel yang akan diketahui diilkur secara

langsung misalnya wakti~ diukur dengan stopwatch. Penpkuran tidak langsung

artinya pengukuran terhadap suatu variabel densan cara melakukan pengt~kuran

terhadap variabel lain sedangkan variabel yang diinginkan ditentukan kemudian

seperti penentuan kemiringan garis lurus dengan melakukan pengukuran terhadap

w a h ~ alat standar dan waktu alat yang dibuat.

Dalam penelitian ini variabel jrang ditikur secara langsung adalah waktu~ dan

jimlah cacahan yang terbaca pada sistem timer dikendalikan counter. Sementara itu

variabel yang diukur secara tidak langsung dalam penelitian ini adalah kemiringan

garis l u n ~ s dari hubungan antara waktu alat standar dengan waktu alat yang dibuat,

kecepatan sudut, dan kecepatan linear. Kemiringan dari garis lurus ini akan

memberikan informasi bagaimana hubungan waktu yang terdapat pada sistem dengan

yang terbaca pada alat standar.

Data yang didapat dari hasil pengukuran dianalisis secara grafik dan statistik.

Tujuan utama dari grafik adalah untuk memberikan kesan visual dari hasil. Dalarn

praktek fisika, grafik memiliki tiga kegunaan utama yaitu : untuk menentukan harga

beberapa besaran, sebagai alat bantu visual, dan untuk melukiskan hubungan antara

dua variabel yang diperoleh dari penkwkuran atau perhitungan untuk beberapa nilai

parameter lain.

Data yang menyangkut hubrmgan antara variabel, atau pengaruh suatu

variabel terhadap variabel lain ditampilkan dalam bentuk gar&. Plot terhadap data

dilakukan menggunakan program microsoft excel. A4elalui plot data dapat diketahui

hubungan antara variabel bebas densan \.ariahe1 terikat, bentuk pendekatan

persamaan dari g r a a yang dihasilkan. variansi dan standar deviasi. Bila pendekatan

garis dari hubungan antara dua \,ariabe1 adalah linear maka dapat ditentukan nilai

awal dan kemiringan dari garis lun~s. Disisi lain. persentase simpangan antara hasil

pengukuran dengan hasil perhitungan, ketepatan dan ketelitian dari hasil pengwkuran

ditentukan teori kesalahan.

Ketepatan merupakan tingkat kesesuaian atau dekatnya suahl hasil

penbwkuran terhadap harga sebenamya (Cooper, W.D: 1985). Ketepatan dari sistern

pengetauran waktu diskrit ditentukan dari persentase kesalahan. Persentase kesalahan

(percent error) merupakan persentase sirnpangan antara harga besaran yang diukur

dengan nilai yang dipercaya (expected value).

Ketepatan relatif (relative accurac)~) dari suatu sistem pengukuran dapat

ditentukan melalui kesalahan mengmnakan persamaan :

Pada persamaan A menyatakan akurasi relatif yang sering dikenal dengan ketepatan

relatif (Jones, L.D: 1995). Ketepatan dalam bentuk persentase ketepatan (percenf

accucary) dapat ditentukan melalui persamaan

A ?/o = I00 % - Persentase kesalahan = A x 100 (2

Ketelitian dari suatu pengukuran adalah suatu kuantitas atau angka yang

menunjukkan berapa dekatnya hasil dari set penpkuran berulang dari variabel

dengan sama dengan rata-rata set pengukuran (Jones, L.D: 1995). Ketelitian dapat

diekspresikan dalam bentuk maternatika seperti:

Xn-Xn Ketelitian = I - lTl

Dimana, X, = nilai dari pengukuran ke n dan % = rata-rata dari set n pengukuran.

Hasil dan Pemhahasan

Sesuai dengan tujuan yang telah ditetapkan, maka pada penelitian ini

didapatkan dua hasil utama. Pertama, ketepatan dan ketelitian dari siste~n timer

dikendalikan counter dalam mencacah dan mengukur waktu. Kedua, parameter dan

hubungan antara besaran fisika pada gerak melingkar beraturan.

1. Ketepatan dan Ketelitian Dari Sistem Timer Dikendalikan Counter

Ketepatan juunlah cacahan dari counter ditentukan dengan ~nernilih salah satu

selektor jumlah cacahan dan menghitung jumlah cacahan secara manual. Ketelitian

ditenh~kan dari penentuan jurnlah cacahan secara benllang untuk setiap pemilihan

jumlah cacahan. Dari hasil pengujian didapatkan jurnlah cacahan yang terbaca pada

display digital sesuai dengan jumlah perhitungan secara manual. Dengan demikian

ketepatan penentuan jumlah cacahan dari sistem 100 % dan ketelitian sistem adalah

l,00 yang dapat dikategorikan tinggi.

Ketepatan sistem dalarn men,g~kur waktu ditentukan berapa dekatnya waktu

yang terbaca oleh sistem dengan waktu yang terbaca pada scaler counter sebagai alat

ukur w a h standar. Disisi lain ketelitian dari sistem ditentukan dari pengtrkuran

berulang sebanyak 10 kali untuk dua pilihan jurnlah cacahan masing-masing 50 dan

100 cacahan. Dari pengukuran waktu didapatkan persentase simpangan rata-rata

0,259 %, dan ketepatan rata-rata 99,741 %. Ketelitian rata-rata sistem untuk cacahan

50 adalah 0,990, sedangkan untuk cacahan 100 adalah 0,992. Dari data ini dapat

disimpulkan bahwa ketepatan dan ketelitian sistem dalam mengukur waktu juga

termasuk pada kategori tinggi.

Dari data pengukuran waktu menggunakan sistem timer dengan menggunakan

scaler counter juga dapat diplot hubungan waktu dari kedua alat ukur tersebut. Hasil

plot data dapat diperhatikan pada Gambar 2

- -- ~ - - 250 --- ----- - 1 r fr = 0.9984 tar + 042311-- ,

1 0 50 1M) 150

Waktu alat standar (dt) -

Ga~nbar 2. Hubungan Antara Wabu Sistem Dengan Alat Standar

Dari Gambar 2 dapat dikemukakan bahwa waktu yang terbaca pada sistem

timer dikendalikan counter sebanding dengan waktu yang terbaca pada scaler counter.

Melalui pendekatan garis lurus didapat hubungan antara waktu pada sistem dengan

wakh~ pada scaler counter dalam bentuk:

t, - 0,998 t,, + 0,423

Pada persamaan 4, angka 0,998 menunjukan kemiringan dari garis lunis, dan angka

0,423 dt menunjukan nilai awal dari bacaan w a k ~ i ~ sisteln timer pada saat bacaan

scaler counter nol. Dengall nilai gradien mendekati 1 menunjukan nilai waktu yang

teruhir ole11 sistem rnendekati sama dengan scaler counter. Koefisien determiriasi dari

hubungan kedua wakh~ tersebut adalali 1 . Hal ini berarti 100 % penlbahan waktu pada

sistem timer sesuai dengan perubahan waktu pada scaler counter

2. Penentuan Parameter Gerak Melingkar Beraturan

Penentuan kecepatan sudut dari gerak melingkar beraturan dilakukan dengan

menetapkan gerakan motor pada suatu kecepatan, kemudian memvariasikan jumlah

cacahan yang terdiri dari 50, 100, 150, 200, dan 250. Untuk setiap jumlah cacahan

dilakukan pengukuran waktu. Dari hasil penpkuran waktu dan jumlah cacahan dapat

ditentukan frekuensi dan perioda dari gerak melingkar beraturan. Kecepatan sudut

dari gerak melingkar ditentukan dari hubungannya dengan frekuensi putar. Hubungan

antara waktu dengan jumlah cacahan, dan hubungan antara kecepatan sudut dengan

waktu diperlihatkan pada Gambar 3

PGL 1 ' - - - - , - -4 I I

0 . = 50 100 150 200 250 / 32 ..J 250 2% I ,

Waktu (dt) Jurnlah cacahan I I 1

Gbr 3a. Hubungan waktu dengall Gbr 3b. Hubungan kecepatan sudut jumlah cacahan dengan waktu

Berdasarkan Gambar 3a dapat dijelaskan bahwa waktu yang terbaca pada

display digital sistem timer sebanding dengan jumlah cacahan. Hubungan antara

waktu yang terbaca dengan jumlah cacahan dapat din~muskan dalam bentuk:

ts = 0,892 n - 1 ( 5 )

Angka 0,892 pada persamaan menunjukan kemiringan dari garis l u n ~ s dan bernilai

positif. Hal ini berarti semakin besar nilai jumlah cacahan yang dipilih maka semakin

besar pula waktu yang teruliur pada sistem timer.

Dari Gambar 3b, dapat dikemukakan dengan pen~bahan waktu ternyata

kecepatan sudut tidak berubah. Hal ini membuktikan kecepatan sudut dari benda yang

bergerak rnelingkar adalah konstan. Kecepatan sudut rata-rata didapatkan sebesar

Variasi lain dari gerak melingkar dilakukan dengan mengubah pemberian

tegangan pada motor DC. Dengan perubahan pemberian tegangan menyebabkan

kecepatan sudut dan kecepatan linear juga akan berubah. Hubungan antara waktu

yang terbaca pada sistem timer dengan tegangan pada motor ditampilkan pada

Gambar 4

Dari Gambar 5a dan 5b dapat dikemukakan bahwa kecepatan sudut dan

kecepatan linear pada gerak melingkar sebanding dengan tegangan yang diberikan

pada motor DC. Melalui pendekatan garis lurus dapat ditentukan bentuk hubungan

antara kecepatan sudut dan kecepatan linear dengan tcgangan scpcrti:

o = 1.604 V - 0,949 (Gal

v = 0,486 V - 0,307 (6b)

Dari persamaan dapat dijelaskan semakin besar tegangan yang dibenkan pada rnotor

DC menyebabkan kecepatan sudut dan kecepatan linear juga semakin besar. Angka

1,604 dan 0,486 masing-masing menvatakan gadien dari garis lurus dari hubungan

antara besaran. Pada persamaan juga dapat diungkapkan bahwa nilai tegangan

minimum yang diperlukan untuk lnenghasilkan kecepatan sudut no1 adalah 0,592

Volt. Nilai koefisien determinasi dari hubungan antara kedua besaran masing-masing

didapatkan 0,998 dan 0,999. Hal ini berarti sekitar 99, 9 % perubahan kecepatan

sudut dan kecepatan linear dari gerak melingkar disebabkan oleh pen~bahan tegangan

yang diberikan pada motor DC.

Berdasarkan analisis yang telah dilakukan baik secara grafik maupun

analisis teori kesalalian secara urnum dapat dikatakan bahwa tujuan yang diinginkan

dari penelitian ini telah dapat dicapai. Pertama, sistem timer dikendalikan counter

memiliki ketepatan dan ketelitian yang tinggi dalarn menentukan jurnlah cacahan dan

mengukuu waktu unhk setiap pemilihan cacahan. Kedua, sistem timer dikendalikan

counter dapat digunakan untuk menentukan parameter gerak melingkar beraturan

meliputi: perioda, fiehmensi, kecepatan sudut, dan kecepatan linear. Namun

berdasarkan hasil pengamatan dalam aplikasi sistem timer dikendallkan counter pada

gerak melingkar masih ditemukan dua kelemahan yaitu: nilai skala terkecil pada

timer baru 1 dt, kecepatan putar yang besar belum dapat terdeteksi oleh sistem, dan

untuk suatu nilai tegangan putaran motor kadang-kadang tidak stabil. Untuk itu perlu

pemikiran lebih lanjut dalam pengerribangan sistem timer dikendalikan counter dan

aplikasinya pada gerak periodik khususnya pada gerak melingkar.

Kesimpulan

Berdasarkan hasil dan pembahasan yang telah dilakukan terhadap sistem

pengaturan waktu deskrit berbasis ~nilcrokontroler dapat dikemukakan kesimpulan

sebagai berikut:

1. Ketepatan dan ketelitian dari siste~n timer dikendali kan counter dalam mencacah

dan mengukur waktu untuk setiap pernilillan jumlah cacahan termasuk tinggi.

2. Unh~k suatu nilai tegangan pada motor DC. waktu pada digital timer bertambah

secara linear dengan jumlah cacahan dan kecepatan sudut dari gerak adalah

konstan. -I

3. Untuk suatu pemilihan jurnlah cacahan waktu yang terbaca pada timer berkurang

dengan cepat pada tegangan lebih rendah dan berkurang lebih lambat pada

tegangan lebih tinggi.

4. Kecepatan sudut dan kecepatan linear pada gerak melingkar beraturan bertambah

secara linear dengan pertambahan tegangan pada motor DC.

DAFTAR PUSTAKA

Agfianto, E. P. (2002). Belajar Mikrokontroler AT89C.51 52 '55 (7eori dun Aplikasi).

Gava Media, Yogyakarta

Ayala, K. J, ( 1997). The 8051 Microcontroller: Architecttrre, Programming, (e

Applica~ion. West Publishing Company.

Iovine, J. (2002). PIC Microcontroller Prqject Book. MC Graw Hill Book Company,

USA

Lonnie, C. L. (1 986). Fundamentals O f Digital Signal Processing. Harper & Row

Publisher. Inc, New york

Ogata, K. 1991. Teknik Kontrol Automatik. Jilid I , Erlangga, Jakarta.

Mackenzie, S. I. ( 1995 j. The 80-i/ Microcontroller. New Jersey Colombue, Ohio

Ridwan. (1 999). Dasar - Dasar Pengatliran. Ur~iversitas Negeri Padang, Padang

Rini, S, (2004). I'engetnbangan Sistern Pet7gatziravi IYaktzr Diskrif Delapan ,Velcktor

Hc.rhu.sis Mikrokontroler AT&YC,YI (/an Aplikasi. Jurusan Fisika Fakultas

hlatematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Begeri Padang.

Sutrisno. (1987). I:'lektronika Lanjzlt Il'enri dun Penerapan. ITB, Bandung

Spasov, P. (1996). Microcontrolle~ Technology: The 68HCll . Prentice Hall

International, INC.

Tocci. R. J , (1995). L)igiral Systm~s: I'rinciples and Applications. Prentice-Hall

International, Inc.